Bruk av oscilloskop og øyediagram

Et øyediagram er en måte innenfor telekommunikasjon å analysere kvaliteten på et digitalt signal. Det lages ved at man ved hjelp av et oscilloskop sampler signalet mange ganger oppå hverandre og da vil man vanligvis få tegnet opp noe som ligner på et øye.

For et standard NRZ-signal (non-return to zero) vil en bitstrøm for eksempel kunne se slik ut:

Hvis man vil lage et øyediagram av dette vil man stille inn oscilloskopet til å tegne opp ett og ett bit slik at man også ser litt av det foregående og det etterfølgende bitet. Bitstrømmen over kan da deles inn i åtte sekvenser slik som dette:

Og så får man oscilloskopet til å tegne disse oppå hverandre:

Her ser man at etter bare åtte sekvenser har vi fått noe som ligner på et øye.

Analyse av øyediagram

Dette bildet kan man så analysere og lese av en rekke parametre som sier noe som kvaliteten på signalet og dermed på komponentene som har generert det. Her er noen relevante parametre:

Ut fra verdien på disse parametrene kan man for eksempel beregne forventet BER (Bit Error Rate), eller se mer om hva som er årsaken til et dårlig signal.

Som en enkel måte å analysere grafisk om et signal er godt nok på definerer man ofte en maske som man legger på øyediagrammet. Så lenge øyediagrammet legger seg rundt masken og ikke oppå er signalet OK. Her et eksempel fra en LR SFP+ med et ekte øyediagram med 800.000 samplinger:

Masken er altså de blå feltene i bildet. Hvis øyediagrammet treffer masken er det noe galt med signalet:

Slike masker er for eksempel definert i Ethernet-standarden IEEE 802.3 for de ulike typene grensesnitt (10GBase-LR, 10GBase-SR osv.)

Bruk av øyediagram

I Fiberworks bruker vi oscilloskop og øyediagrammer blant annet til å kvalitetssjekke og feilsøke transceivere.